專利名稱：數(shù)字式毛細管調(diào)壓電/液、電/氣伺服閥的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種電液或電氣伺服閥，特別是采用毛細管調(diào)壓的電液或電氣伺服閥。
在電／液或電／氣伺服控制領域中，隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式電／液或電／氣伺服控制系統(tǒng)的研究越來越受到人們的重視。與模擬式電液或電／氣伺服控制系統(tǒng)相比，它具有控制簡單，成本低廉等優(yōu)點。在數(shù)字式電／液或電／氣伺服控制系統(tǒng)中，決定系統(tǒng)控制性能好壞的關鍵元件是電／液或電／氣伺服閥。目前，國內(nèi)外已有的電／液或電／氣伺服閥都是模擬式的。這類伺服閥結(jié)構(gòu)復雜，價格昂貴，抗污染能力差，且與計算機聯(lián)接必須經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換等缺點。
本實用新型采用全新的流體控制元件設計原理，即利用閥芯運動的兩個自由度(平移和旋轉(zhuǎn))，采用毛細管阻尼調(diào)壓技術(shù)以及內(nèi)部動壓反饋技術(shù)直接與步進電機相連構(gòu)成新型的數(shù)字式電／液或電／氣伺服元件。
本實用新型數(shù)字式毛功管調(diào)壓電／液、電／氣伺服閥是由閥體1，閥芯2、閥蓋3和聯(lián)軸節(jié)4組成，其中閥體具有5個流道，形成三位四通閥體，在與閥芯配合處，軸向開設四個感壓槽13，閥芯2上共有6個臺肩，分別是左臺肩5、右臺肩6、兩個工作臺肩7和兩個密封臺肩8，左、右臺肩上分別軸對稱共開設四個阻尼槽9和10，通過與開設在閥體上的感壓槽配合，構(gòu)成毛細阻尼管，閥芯套裝在閥體中，左、右閥蓋將閥體密封，閥芯左右臺肩的端面與閥蓋、閥體形成左右兩個敏感腔，右閥蓋外安裝步進電機11，步進電機輸出軸通過右閥蓋中心與聯(lián)軸節(jié)4固定連接，與聯(lián)軸節(jié)4相連接的閥芯右端座為圓臺形截面，閥芯中心徑向開孔12。
采用全新流體控制元件設計原理設計的數(shù)字式電／液或電／氣伺服閥，由于內(nèi)部采用動壓反饋技術(shù)，因此，這類閥具有較強的抗干擾特性，較好的響應特性以及自動復中位和無零漂等優(yōu)點。而且結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，且為三位四通式，因此，可將計算機控制的電／液或電／氣伺服控制系統(tǒng)的成本大大降低，并為高精度及高響應的電／液或電／氣伺服元件在工程上應用開辟一個新的途徑。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2為壓力沿毛細阻管的分布示意圖，其中圖2a為壓力沿左臺肩毛細阻尼管的分布示意圖，圖2b為壓力沿右臺肩毛細阻尼管的分布示意圖。
實施例
圖1a為應用毛細管阻尼調(diào)壓原理并充分利用閥芯的雙運動自由度設計的新穎數(shù)字式電／液或電／氣伺服閥。在閥芯的左右臺肩上分別軸對稱地開設四個三角形阻尼槽。通過與開設在閥體上的感壓槽配合，構(gòu)成毛細阻尼管，調(diào)節(jié)閥芯與閥體在周向上的相對位置，即可實現(xiàn)對閥口流量或壓力的控制。
圖1中，b，c分別為壓力沿毛細阻尼槽L和R的分布情況，阻尼槽的入口為油源(氣源)壓力，出口分別與閥的輸出口A和B通過反饋通道相連，感壓槽可以感測到阻尼槽上不同點的分布壓力。在初始“零”位置，被稱之為閥的左，右敏感腔的閥芯兩端的作用腔壓力相等，閥芯在平衡中位。當閥芯順時針轉(zhuǎn)過某一角度Q時，感壓槽感測到的壓力發(fā)生變化，左敏感腔壓力升高，右敏感腔降低。在差壓作用下，閥芯向右移動；同時，使得閥口A的壓力Pa降低，閥口B的壓力Pb升高。由于動壓反饋的作用，阻尼槽壓力分布發(fā)生變化，感壓槽感測點的測點的壓力也隨著變化，右敏感腔壓力升高，左敏感腔壓力降低，直兩端壓力再次相等，使閥芯”動態(tài)“平衡在一新的平衡位置。這時在閥出口得到與閥輸入轉(zhuǎn)角Q相對應的壓力或流量。由于閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)對稱，當閥芯逆時針轉(zhuǎn)動時，情況亦然。
權(quán)利要求1.數(shù)字式毛細管調(diào)壓電/液、電/氣伺服閥，包括閥體[1]閥芯[2]，閥蓋[3]和聯(lián)軸節(jié)[4]，其中閥芯套裝在閥體中，閥蓋將閥體密封，其特征是閥體[1]具有5個流道，形成三位四通閥體，閥體在與閥芯配合處，軸向開設四個感壓槽[13]；閥芯[2]上共有六個臺肩，分別是左臺肩[5]，右臺肩[6]兩個工作臺肩[7]，兩密封臺肩[8]，左、右臺肩上分別軸對稱共開設四個阻尼槽[9]和[10]，通過與開設在閥體上的感壓槽[13]配合構(gòu)成毛細阻壓管，左、右臺肩的端面分別與閥體、閥蓋形成左右兩個敏感腔；閥芯中心徑向開孔[12]，步進電機[11]，安裝在右閥蓋外，其輸出軸通過閥蓋中心與聯(lián)軸節(jié)[4]固定連接，與聯(lián)軸節(jié)[4]相連接的閥芯端座為圓臺截面。
2.按照權(quán)利要求1所述的伺服閥，其特征是左右臺肩［5］和［6］上開設的阻尼槽［9］和［10］為三角形槽。
專利摘要一種數(shù)字式毛細管調(diào)壓電/液，電/氣伺服閥由閥體、閥芯、閥蓋、步進電機和聯(lián)軸節(jié)組成，閥體是具有五個流道的三位四通閥體，閥體上開設四個軸向感壓槽，與閥芯左右臺肩上開設的四個軸對稱阻尼槽相配合構(gòu)成毛細阻尼管，調(diào)節(jié)閥芯與閥體周向上的相對位置，可實現(xiàn)對閥口流量或壓力的控制，本伺服閥具有較好的抗干擾性和響應特性，自動復中位，無零漂，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，是一種高精度及高響應的電液或電氣伺服元件。
文檔編號F15B13/02GK2187237SQ9323595
公開日1995年1月11日 申請日期1993年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月26日
發(fā)明者許耀銘 申請人:哈爾濱工業(yè)大學